4.6 PROTEÇÕES
4.6.1
Proteções térmicas
Os alternadores possuem, quando solicitados pelo
cliente, dispositivos de proteção contra sobre elevação
de temperatura, instalados nas bobinas do estator
principal e/ou mancais, conforme segue:
Termostato (bimetálico) - Detectores térmicos do tipo
bimetálico, com contatos de prata normalmente
fechados que se abrem quando atingem a temperatura
de atuação. Os termostatos podem ser ligados em série
ou independentes conforme esquema de ligação.
Termistores (tipo PTC ou NTC) - Detectores térmicos,
compostos de semicondutores que variam sua
resistência bruscamente ao atingirem a temperatura de
atuação. Os termistores podem ser ligados em série ou
independentes conforme esquema de ligação.
NOTA
Os termostatos e os termistores deverão ser
conectados a uma unidade de controle que
interromperá o funcionamento do alternador
ou acionará um dispositivo de sinalização.
Termoresistência (RTD) - É um elemento de resistência
calibrada. Seu funcionamento baseia-se no princípio de
que a resistência elétrica de um condutor metálico varia
linearmente com a temperatura. Os terminais do detector
devem ser ligados a um painel de controle, que inclui um
medidor de temperatura.
NOTA
As termoresistências tipo RTD permitem o
monitoramento da temperatura absoluta.
Com esta informação, o relé poderá efetuar
a leitura da temperatura, como também a
parametrização para alarme e desligamento
conforme as temperaturas pré-definidas.
A fórmula a seguir serve para converter o valor da
resistência ôhmica medida para temperatura das
termoresistências tipo Pt 100.
Fórmula: - 100 = C
0,386
Onde: = resistência ôhmica medida no PT-100
Os dispositivos de proteção, quando solicitados, estão
relacionados no esquema de ligação específico de cada
alternador. A não utilização destes dispositivos é de total
responsabilidade do usuário, porém pode ocasionar a
perda de garantia no caso de danos.
4.6.1.1
Limites de temperatura para os
enrolamentos
A temperatura do ponto mais quente do enrolamento
deve ser mantida abaixo do limite da classe térmica do
isolamento. A temperatura total é composta pela soma
da temperatura ambiente com a elevação de
temperatura (T), mais a diferença que existe entre a
temperatura média do enrolamento e a ponto mais
10680382
Manual de instalação, operação e manutenção – Alternadores Síncronos – Linha G - Horizontal l 121
quente do enrolamento. A temperatura ambiente por
norma é de, no máximo, 40 °C. Acima desse valor, as
condições de trabalho são consideradas especiais.
A Tabela 4.5 mostra os valores numéricos e a
composição da temperatura admissível do ponto mais
quente do enrolamento.
Tabela 4.5: Classe de isolamento
Classe de isolamento
Temperatura ambiente
T = elevação de temperatura (método da
resistência)
Diferença entre o ponto mais quente e a
temperatura média
Total: temperatura do ponto mais quente
ATENÇÃO
Caso o alternador trabalhe com
temperaturas do enrolamento acima dos
valores limites da classe térmica, a vida útil
do isolamento e, consequentemente, a do
alternador, se reduz significativamente, ou
até mesmo pode ocasionar a queima do
alternador.
4.6.1.2
Proteções térmicas para os mancais
Os sensores de temperatura instalados nos mancais
(quando houver) servem para protegê-los de danos
devido a operação com sobretemperatura.
4.6.1.3
Temperaturas para alarme e
desligamento
As temperaturas de alarme e desligamento devem ser
parametrizadas o mais baixo possível. Estas
temperaturas podem ser determinadas baseando-se nos
resultados de testes ou através da temperatura de
operação do alternador.
A temperatura de alarme pode ser ajustada para 10ºC
acima da temperatura de operação do alternador a plena
carga considerando a maior temperatura ambiente do
local. Os valores de temperatura ajustadas para
desligamento não devem ultrapassar as temperaturas
máximas admissíveis conforme Tabela 4.6 e Tabela 4.7.
Tabela 4.6: Temperatura máxima do estator - regime contínuo
ENROLAMENTO DO ESTATOR
Classe
Temperaturas máximas de ajuste
de Isolação
F
H
ATENÇÃO
Alternadores aplicados em sistemas de
emergência (standby) podem ter elevação de
temperatura até 25ºC acima da temperatura
em operação contínua, conforme norma
Nema MG-1-22.40 e MG-1-22.84. A
utilização do alternador nestas condições
reduz a vida útil do alternador.
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F
°C
40
°C
105 125
°C
10
°C
155 180
das proteções (ºC)
Alarme
Desligamento
140
155
155
180
H
40
15